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建筑节能玻璃技术的选择和未来方向

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/7/5     浏览次数:    

  随着国家对绿色建筑相关政策的推出,建筑节能问题提到各级政府的重要议程。众所周知,建筑耗能占全国总能耗的30%,在公共建筑的全年能耗中,大约40%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,而在这部分能耗中,大约20%~50%是由外围护结构传热所消耗,通过玻璃传递的热量耗能占据建筑能耗的40%,因此门窗节能尤其重要。公共建筑中,大面积采用玻璃外墙已成为趋势,国家也明令要求新建公共建筑应广泛使用Low-E玻璃,真空玻璃,中空玻璃等节能材料。在建筑中,玻璃幕墙和门窗是传热的主要部位,因此如何正确地选用节能玻璃,将玻璃损失的能耗降到最低,是建筑设计必须解决的重要问题。同时,既有建筑如何实现绿色节能改造,也是政府和社会十分关注的问题。

  基于玻璃的特性,有两个重要的指标就是通常说的传热系数U值和遮阳系数,在实践中,传热系数是围护材料通用参数,玻璃的传热系数越低,通过玻璃传递的环境热量越少,无论是冬季还是夏季,无论在严寒地区还是夏热冬暖地区,玻璃的传热系数越低,越有利于建筑物节能。遮阳系数是玻璃作为围护材料的特殊参量,遮阳系数越低,透过玻璃传递的太阳光能量越少。因此遮阳系数并不是越低越有利于建筑物节能,对于严寒地区,冬季漫长寒冷,通过玻璃大量获得太阳光能量可以增加室内温度,同时降低建筑物采暖能耗。而对于夏热冬暖地区,夏季日照强烈,建筑物制冷能耗非常高,玻璃的遮阳系数越低,透过玻璃传递的太阳光能量越少,越有利于建筑物制冷节能。

  因此,玻璃的遮阳系数设置合理才有利于建筑节能。我们常用的中空玻璃其传热系数降低很多,现在普遍被公共建筑采用Low-E中空玻璃,主要特征是高反射主要的远红外线,因此可阻止环境热量通过玻璃进行传递。特别是双银Low-E中空玻璃,因增加了空气或惰性气体的阻隔,不但其传热系数低,保温性能优良,而且其遮阳系数也可降至0.30-0.60,隔热性能非常好,可满足《公共建筑节能设计标准》在任何地区对玻璃传热系数和遮阳系数的一般要求。

  但是,Low-E玻璃自身的问题也是十分突出的,如:高透的双银、三银Low-E投资成本巨大,产品价格较高,裁切损耗大;无法进行后装市场改造;形成光污染;不属于安全玻璃;单玻Low-E氧化脱色,隔热效率丧失等。目前对于大量在线单玻Low-E幕墙和单银、劣质Low-E幕墙的升级改造需求已经凸显,对于既有建筑Low-E玻璃改造市场而言,进一步提高玻璃隔热效率的有效方法之一,就是积极推广玻璃涂膜技术,即在现有Low-E中空或单玻的4面,直接涂覆一层纳米隔热涂层达到隔热作用。深圳德厚科技公司结合自主开发出的具有国内国际领先水平的纳米功能材料技术,结合近10年的市场应用,就低成本Low-E玻璃应用,提出了建筑节能玻璃技术的几种选择和未来的方向。

  一、对于夏热冬暖的南方地区,新建建筑直接采用低成本Low-E+隔热涂膜中空玻璃的方式,利用独有的纳米隔热材料涂覆玻璃表面成为隔热玻璃,该涂膜玻璃可以阻隔80%以上的近红外光和100%紫外线,可见光透过率达到85%以上,大量的红外光被2面Low-E玻璃反射,剩余透过和多次辐射的热量被3面的涂膜玻璃吸收,使二次辐射量大幅降低,达到最佳隔热效果。对于既有建筑改造,可以直接进行现场室内涂覆,目前,玻璃纳米隔热材料产品成熟,施工技术简便,适合市场推广。玻璃涂膜技术广泛应用,涂膜成本可以进入元时代,完全可以在民用建筑普遍推广使用。

  二、对于夏热冬冷的北方地区,目前可以采取隔热钢化玻璃+低成本Low-E中空玻璃的方式,外层钢化玻璃2面涂覆隔热涂层,阻隔主要红外热和100%紫外线,二次辐射产生的热能由3面Low-E玻璃反射。

  三、对于民用住宅市场,考虑建设成本等因素,为了实现绿色建筑达标,建议采用普通中空钢化玻璃离线3面涂覆隔热涂料技术,实现建筑波节能效率最大化。

  四、未来建筑玻璃的方向。采用二氧化钒夹胶玻璃+钢化白玻中空玻璃的方式,利用二氧化钒材料的物质相变特性,夏季阻隔红外热,冬季通过红外热,成为真正的冬暖夏凉的智能玻璃。目前,德厚科技开发出的二氧化钒涂料,已经实现在玻璃上的良好附着,相变温度已经做到30度。特别是根据北方气候的特征,未来可以实现不同纬度的地区,隔热玻璃设置不同相变温度,使节能窗户达到最佳的效果。

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